中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨制造技术

本发明专利技术是一种中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨，包括所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机连接在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒和上质体板组成上质体，所述上质体下端通过主振弹簧组与底座连接，所述主振弹簧组由数个中凸型不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，中凸型不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的有效节距为等节距的螺旋，螺旋中径从中间到两端一般呈对称递减分布。本发明专利技术具有超微颗粒细化、解团聚、粉体产品分布带窄化、能耗低、粉磨效率高、能量利用率高以及有效蓄能、节能、稳定运转、显著降低噪声等特点。

Don't ring spring and the convex mixed density medium vibration mill

The invention is a convex and coil spring with mixed density medium vibration mill, comprising a main vibration system comprises a vibration motor controlled by frequency converter as the excitation and the vibration motor is connected with the grinding barrel together, the vibration motor, the grinding barrel and plate on the upper body mass. The lower end of the upper body through a main vibration spring group is connected with the base, the main vibration spring group consists of a plurality of convex type and coil spring, each spring by a wire winding body and a convex coil spring and at least 4 rings above have the effect of spiral, and effective section the effective distance of screw pitch screw, screw in diameter from the middle to both ends are generally symmetrical decreasing distribution. The invention has the refinement, the ultrafine particle agglomeration and solution of powder products with narrow distribution, low energy consumption, high grinding efficiency, high energy utilization and effective energy storage, energy saving, stable operation, significantly reduce noise etc..

【技术实现步骤摘要】
中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨
本专利技术涉及一种用于物料超细粉体振动制备的粉磨设备，是一种具有中凸型不并圈弹簧、介质为混合密度配比的单筒单质体振动磨，属于振动利用与粉体工程的交叉科学技术。
技术介绍
振动磨是利用振动原理来完成物料超细粉磨作业的振动机械设备，现有超细粉体制备技术中，振动磨与其他制备方法如有气相合成法、液相合成法、气流粉碎法、滚筒磨法等相比，具有物料机械活性大、提纯方便、成本低、结构简单、效率高等优势，现有振动磨支撑弹簧一般采用线型等节距螺旋弹簧；其介质普遍采用等密度介质，如耐磨钢、氧化锆等单一普通密度介质；振动磨的单质体结构，表明由筒体和激振器组成的振动质体与底座之间，是通过螺旋压缩弹簧相连，振动质体产生的振动，会通过弹簧底座直接作用于地基。现有振动磨普遍采用的等节距螺旋弹簧的载荷特性曲线为线性线，为等刚度螺旋弹簧，而在振动利用工程的实际工况多为非线性，如振动输送机、振动筛机、振动磨机等，由于运动状态下系统载荷时刻都在变化，故使用等刚度螺旋弹簧，虽有结构简单、成本低等优点，然存在噪声大、耗能高、效率低、维修频次高、设备寿命低等问题。近年来国内外专家学者一直在探讨上述问题的解决办法，虽有非线性变节距螺旋金属弹簧的应用报道，但仍存在噪声大、并圈时噪声更大的问题，在非线性振动机上使用，易出现寿命短、维修频次高、成本高等问题。综上所述，同时克服上述问题的具有节能高效的新型磨机至今尚未被提出。
技术实现思路
本专利技术提供一种中凸型不并圈弹簧、混合密度介质单筒振动磨，具有单质体技术特征，主振弹簧为中凸型不并圈变刚度弹簧；为提高筒内磨介球在相对运动中的冲击、挤压、剪切、碰撞的能量，实施混合密度介质配比优化设置，与现有广泛使用的普通单筒振动磨机相比，具有明显的效率高、能耗低、噪声小等特点，旨在有效解决现有振动磨一直以来，悬而未决的噪声大、效率低、能耗高等技术瓶颈问题。本专利技术的新型单筒振动磨采取以下技术实现：本专利技术是一种中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨，振动磨包括主振系统，主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机连接在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒和上质体板组成上质体，所述上质体下端通过主振弹簧组与底座连接，所述主振弹簧组由数个中凸型不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，中凸型不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的有效节距为等节距的螺旋，螺旋中径从中间到两端一般呈对称递减分布。本专利技术的进一步改进在于：中凸型不并圈螺旋弹簧在振动磨中沿与电机主轴垂直方向放数排，沿与电机主轴平行方向放置数行。本专利技术的进一步改进在于：磨筒介质为两种或两种以上不同的配比。本专利技术磨机的主振弹簧组是由若干中凸型不并圈螺旋弹簧所组成，其中每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，所述的钢丝根据设计数据卷绕成中凸型螺旋结构，中凸型弹簧的设计可视系统质量、激振力等参数变化进行设计，中凸型不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的有效节距为等节距的螺旋，螺旋中径从中间到两端一般呈对称递减分布。所述中凸型不并圈螺旋弹簧的载荷变形特性线是渐增型非线性线，且是连续或分段连续的，这有利于防止其共振和颤振的发生；由于中径的变化，在相同钢丝直径相同节距的情况下，相邻两钢丝并圈时的压缩量，中凸型弹簧较普通弹簧的大。根据本弹簧的结构特点，考虑不并圈的条件，可实现磨机系统主振弹簧的不并圈，可使弹簧并圈产生的噪声归零，详见下文的具体实施例。由于构成中凸型不并圈螺旋弹簧的螺旋结构的中径变化，使本专利技术具有明显的非线性和所需的变刚度特点，即本专利技术弹簧构成的系统刚度具有随载荷增减而增减的变刚度特点，以达到使系统有效蓄能、节能、稳定运转、显著降低噪声之目的。所述中凸型不并圈螺旋弹簧组式单质体振动磨，中凸型不并圈螺旋弹簧在振动磨中沿与电机主轴垂直方向放多排，沿与电机主轴平行方向放置若干行，构成弹簧均布状态，以便振动磨更好的工作。振动磨是利用振动磨筒产生一定频率的振动，使得筒内的球或棒等介质产生惯性力来完成冲击和粉碎物料的，介质冲击物料时的加速度一般可达6g-12g，因此具有结构紧凑、体积小、重量轻、粉磨粒度集中、流程简化、操作简单、维修方便、衬板介质更换容易等优点，可广泛用于冶金、建材、矿山、耐火、化工、玻璃、陶瓷、石墨等行业制粉。现有振动磨技术的介质，尺寸大小可根据不同物料，通过实验或数值仿真比对来确定最佳级配，然其密度选取几乎全部为单一密度介质，一般采用锻造钢、耐磨钢、耐磨铸铁，高铬钢，中铬钢等等，其形状可为球形或圆棒形，但欲再增加介质冲击物料时的加速度，单一密度介质几乎无能为力，而适当的选用两种或两种以上不同密度的介质配比，如钨钢、耐磨钢，在粉磨过程的抛起、碰撞过程中，由于其相差约2倍的密度，则导致筒内磨介的牵连、相对速度及牵连、相对加速度等运动量值猛增，必然导致其冲击碰撞能量的大幅提高，成为提高粉磨效率的必要条件。混合密度介质技术要点的实现，可达到在粉磨作业中产生冲击、剪切、挤压等多种力的组合力作用的实际工程效果，对于克服振动机械的某些工作阻障，解决振动机械特别是振动磨的某些关键技术或制约发展的瓶颈问题，如解决振动磨中超微颗粒不细化、易团聚、粉体产品分布带较寛以及能耗大、粉磨效率低、能量利用率低等问题，进而实现物料的超细或超微粉碎、降低能耗、提高效率，具有显著的工程效果、经济和社会效益，由于高密度介质使用引起磨机激振功率稍有提升的经济成本，与本专利技术产生的经济效益相比，对于追求高品质粉体的目标基本可以忽略不计。本专利技术的有益效果是：本专利技术所述振动磨机与普通单质体磨机相比，由于具有变刚度主振系统，一方面能承受更大的激振力，另一方面能有效减少振动磨机对地基的振动影响，达到良好的节能效果；所述中凸型弹簧刚度能够随磨机系统最大载荷的变化而变化，不仅可具有蓄能、节能之效，主振弹簧在最大载荷下的不并圈，使得系统噪声显著降低，而统动态稳定性大大增加，整机效率明显提升；在混合密度介质配比优化设置的情况下，与现有磨机系统相比，从介质密度这一角度考核，提高系统效率高、降低能耗等优势更是显而易见。本专利技术的效果是积极、明显和独特的，其具有超微颗粒细化、解团聚、粉体产品分布带窄化、能耗低、粉磨效率高、能量利用率高以及有效蓄能、节能、稳定运转、显著降低噪声等特点。本专利技术的上述技术，在有效解决现有振动磨一直以来悬而未决的能耗大、效率低等技术瓶颈问题上，将实现跨越的一步。附图说明图1是本专利技术实施例振动磨结构示意图。图2是本专利技术实施例中凸型不并圈螺旋弹簧结构示意图。图3是本专利技术实施例中凸型弹簧相邻圈不并圈示意图。图4是本专利技术实施例中凸型不并圈螺旋弹簧组分布图。具体实施方式为了加深对本专利技术的理解，下面将结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细描述，该实施例仅用于解释本专利技术，并不对本专利技术的保护范围构成限定。如图1所示，图1是本专利技术振动磨机结构简图，由磨筒1、上质体板2、底座3、主振弹簧4、振动电机5等组成，筒体中磨筒介质装填系数设为65%，磨筒介质为耐磨钢球、钨钢球，两种磨介数量比为6:4，磨介直径为2mm、3.5mm、5mm、6.5mm，磨机振动频率为1450rpm，实测振幅<22mm，振强<20。由于振动电机左右偏块部分的结本文档来自技高网...

【技术保护点】
中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨，其特征在于：振动磨包括主振系统，所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机连接在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒和上质体板组成上质体，所述上质体下端通过主振弹簧组与底座连接，所述主振弹簧组由数个中凸型不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，中凸型不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的有效螺旋，且有效螺旋的有效节距为等节距的螺旋，螺旋中径从中间到两端一般呈对称递减分布。

【技术特征摘要】
1.中凸不并圈弹簧与混合密度介质振动磨，其特征在于：振动磨包括主振系统，所述主振系统包括通过变频器控制的作为激振源的振动电机以及与所述振动电机连接在一起的磨筒，所述振动电机、所述磨筒和上质体板组成上质体，所述上质体下端通过主振弹簧组与底座连接，所述主振弹簧组由数个中凸型不并圈螺旋弹簧组成，每个弹簧均由一根钢丝卷绕构而成，中凸型不并圈螺旋弹簧至少有4圈以上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨小兰，季程，刘极峰，王宏睿，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32